JPH08136434A - 粒度分布解析方法 - Google Patents
粒度分布解析方法Info
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- JPH08136434A JPH08136434A JP6295818A JP29581894A JPH08136434A JP H08136434 A JPH08136434 A JP H08136434A JP 6295818 A JP6295818 A JP 6295818A JP 29581894 A JP29581894 A JP 29581894A JP H08136434 A JPH08136434 A JP H08136434A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
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- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 15
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大容量の記憶装置などを用いなくても、相対
屈折率の影響を補正することができる粒度分布解析方法
を提供すること。 【構成】 分散した試料粒子に光を照射することによっ
て生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数のセンサ
素子１７ａからなるディテクタ１７で測定し、測定した
強度分布のデータからフラウンホーファ回折またはミー
散乱理論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒
度分布解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子１
７ａによって得られる散乱光強度を補正し、これに基づ
いて前記散乱光強度を粒度分布に変換するようにした。
屈折率の影響を補正することができる粒度分布解析方法
を提供すること。 【構成】 分散した試料粒子に光を照射することによっ
て生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数のセンサ
素子１７ａからなるディテクタ１７で測定し、測定した
強度分布のデータからフラウンホーファ回折またはミー
散乱理論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒
度分布解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子１
７ａによって得られる散乱光強度を補正し、これに基づ
いて前記散乱光強度を粒度分布に変換するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、分散した試料粒子に
例えばレーザ光などを照射することによって生ずる回折
光または散乱光の強度分布を複数のセンサ素子で測定
し、測定した強度分布のデータから、試料粒子の粒度分
布を求める粒度分布解析方法に関する。
例えばレーザ光などを照射することによって生ずる回折
光または散乱光の強度分布を複数のセンサ素子で測定
し、測定した強度分布のデータから、試料粒子の粒度分
布を求める粒度分布解析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粒子による光の回折または散乱現象を利
用した粒度分布測定装置では、回折光または散乱光の強
度分布、つまり、回折角または散乱角と光強度との関係
を測定し、これにフラウンホーファ回折またはミー散乱
の理論に基づく演算処理を施すことによって、試料粒子
の粒度分布が算出される。
用した粒度分布測定装置では、回折光または散乱光の強
度分布、つまり、回折角または散乱角と光強度との関係
を測定し、これにフラウンホーファ回折またはミー散乱
の理論に基づく演算処理を施すことによって、試料粒子
の粒度分布が算出される。
【０００３】すなわち、散乱光強度分布をＩ、散乱係数
行列をＡ、粒度分布を行列Ｆで表した場合、 Ｉ＝ＡＦ なる関係式が成り立つので、粒度分布は、前記散乱光強
度分布Ｉと散乱係数行列Ａから、行列Ｆの計算を行うこ
とによって得られる。
行列をＡ、粒度分布を行列Ｆで表した場合、 Ｉ＝ＡＦ なる関係式が成り立つので、粒度分布は、前記散乱光強
度分布Ｉと散乱係数行列Ａから、行列Ｆの計算を行うこ
とによって得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記粒度分
布解析を行う場合、粒子の相対屈折率の影響を考慮にい
れる必要があり、従来においては、例えば特公平５−７
５９７５号公報に示すように、前記散乱係数行列Ａを散
乱屈折率ごとに計算し、その計算結果をメモリまたは記
憶媒体内に保存していた。
布解析を行う場合、粒子の相対屈折率の影響を考慮にい
れる必要があり、従来においては、例えば特公平５−７
５９７５号公報に示すように、前記散乱係数行列Ａを散
乱屈折率ごとに計算し、その計算結果をメモリまたは記
憶媒体内に保存していた。
【０００５】しかしながら、上記公報に記載されたもの
によれば、例えば１００分割の粒度分布表示を１００個
のセンサ素子からなるディテクタを用いて行う場合、散
乱係数行列Ａは１００×１００個のデータ数となる。そ
して、試料粒子の種類によって、相対屈折率が異なると
ころから、このような膨大な数の散乱係数行列Ａを複数
の相対屈折率ごとに持つためには、メモリ容量の大きな
記憶媒体またはメモリを必要とするといった欠点があ
る。
によれば、例えば１００分割の粒度分布表示を１００個
のセンサ素子からなるディテクタを用いて行う場合、散
乱係数行列Ａは１００×１００個のデータ数となる。そ
して、試料粒子の種類によって、相対屈折率が異なると
ころから、このような膨大な数の散乱係数行列Ａを複数
の相対屈折率ごとに持つためには、メモリ容量の大きな
記憶媒体またはメモリを必要とするといった欠点があ
る。
【０００６】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、大容量の記憶装置などを用いなくても、相対
屈折率の影響を補正することができる粒度分布解析方法
を提供することを目的としている。
たもので、大容量の記憶装置などを用いなくても、相対
屈折率の影響を補正することができる粒度分布解析方法
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、分散した試料粒子に光を照射すること
によって生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数の
センサ素子からなるディテクタで測定し、測定した強度
分布のデータからフラウンホーファ回折またはミー散乱
理論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒度分
布解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子によっ
て得られる散乱光強度を補正し、これに基づいて前記散
乱光強度を粒度分布に変換するようにした点に特徴があ
る。
め、この発明は、分散した試料粒子に光を照射すること
によって生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数の
センサ素子からなるディテクタで測定し、測定した強度
分布のデータからフラウンホーファ回折またはミー散乱
理論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒度分
布解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子によっ
て得られる散乱光強度を補正し、これに基づいて前記散
乱光強度を粒度分布に変換するようにした点に特徴があ
る。
【０００８】
【作用】この発明の粒度分布解析方法においては、複数
の相対屈折率ごとに散乱係数行列Ａを用いるのではな
く、相対屈折率ごとにセンサ素子の散乱光強度、つま
り、散乱光強度分布Ｉを補正するのである。すなわち、
そのときの補正係数をＣとすると、補正後の散乱光強度
分布Ｉ’は、 Ｉ’＝Ｃ・Ｉ と表される。
の相対屈折率ごとに散乱係数行列Ａを用いるのではな
く、相対屈折率ごとにセンサ素子の散乱光強度、つま
り、散乱光強度分布Ｉを補正するのである。すなわち、
そのときの補正係数をＣとすると、補正後の散乱光強度
分布Ｉ’は、 Ｉ’＝Ｃ・Ｉ と表される。
【０００９】１００個のセンサ素子からなるディテクタ
を用いる場合、散乱光強度分布Ｉも補正係数Ｃもともに
１００個のデータとなる。こうして補正した散乱光強度
分布Ｉ’を用いることにより、粒度分布演算を行うとき
の散乱係数行列Ａは、相対屈折率を変える必要がなく、
常に一定値を用いることができる。
を用いる場合、散乱光強度分布Ｉも補正係数Ｃもともに
１００個のデータとなる。こうして補正した散乱光強度
分布Ｉ’を用いることにより、粒度分布演算を行うとき
の散乱係数行列Ａは、相対屈折率を変える必要がなく、
常に一定値を用いることができる。
【００１０】
【実施例】図１は、この発明の粒度分布解析方法を実施
するためのレーザ回折式粒度分布測定装置の一例を示す
もので、この図において、１は分散バスで、その内部に
はモータ２によって回転する攪拌羽根３が設けられてい
るとともに、底面４の外部には図外の発振器によって振
動する超音波振動子５が設けられている。６は試料粒子
を含む分散媒７を収容したタンク、８は分散媒供給管
で、電磁弁などの開閉弁９を備え、分散バス１の開口に
開放接続されている。
するためのレーザ回折式粒度分布測定装置の一例を示す
もので、この図において、１は分散バスで、その内部に
はモータ２によって回転する攪拌羽根３が設けられてい
るとともに、底面４の外部には図外の発振器によって振
動する超音波振動子５が設けられている。６は試料粒子
を含む分散媒７を収容したタンク、８は分散媒供給管
で、電磁弁などの開閉弁９を備え、分散バス１の開口に
開放接続されている。
【００１１】１０は懸濁液が充填される試料セルとして
のフローセルで、分散バス１とは、ポンプ１１、切換え
弁１２を備えた循環流路１３によって接続され、これら
とともに懸濁液の循環系１４を構成している。１５はフ
ローセル１０の一方の側に設けられるレーザ光源、１６
はフローセル１０の他方の側に設けられる集光レンズ
で、その後方の焦点位置にディテクタ１７が配設されて
おり、これらによって試料粒子による散乱光の強度分布
が測定される。
のフローセルで、分散バス１とは、ポンプ１１、切換え
弁１２を備えた循環流路１３によって接続され、これら
とともに懸濁液の循環系１４を構成している。１５はフ
ローセル１０の一方の側に設けられるレーザ光源、１６
はフローセル１０の他方の側に設けられる集光レンズ
で、その後方の焦点位置にディテクタ１７が配設されて
おり、これらによって試料粒子による散乱光の強度分布
が測定される。
【００１２】すなわち、ディテクタ１７は、図２に示す
ように、照射されるレーザ光の光軸を中心として、互い
に半径が異なる半リング状の受光面を持つ光−電変換素
子１７ａを複数個同心状に配列したリング状のフォトセ
ンサアレイからなる。試料粒子による散乱光は、同じ散
乱角度の光は集光レンズ１６の作用によって、ディテク
タ１７上の同一半径の位置に入射する。したがって、デ
ィテクタ１７の同じセンサ素子１７ａに入射する光は、
散乱光がきわめて近い光のみとなり、各センサ素子１７
ａからの出力信号は散乱角ごとの光強度信号を表し、各
センサ素子１７ａごとの出力信号から散乱光強度分布が
得られる。
ように、照射されるレーザ光の光軸を中心として、互い
に半径が異なる半リング状の受光面を持つ光−電変換素
子１７ａを複数個同心状に配列したリング状のフォトセ
ンサアレイからなる。試料粒子による散乱光は、同じ散
乱角度の光は集光レンズ１６の作用によって、ディテク
タ１７上の同一半径の位置に入射する。したがって、デ
ィテクタ１７の同じセンサ素子１７ａに入射する光は、
散乱光がきわめて近い光のみとなり、各センサ素子１７
ａからの出力信号は散乱角ごとの光強度信号を表し、各
センサ素子１７ａごとの出力信号から散乱光強度分布が
得られる。
【００１３】そして、１８は信号切換回路、１９はＡＤ
変換器である。また、２０は例えばＣＰＵからなる信号
演算部で、装置の各部に対する各種制御を行うととも
に、ＡＤ変換器１９を介して入力されるディテクタ１７
の信号をＲＯＭ２１に格納されているプログラムやデー
タに基づいて処理し、粒度分布演算を行い、演算結果を
ＲＡＭ２２に格納する。２３はＣＲＴなどよりなる表示
画面２３Ａの周辺に各種のファンクションキー２３Ｂを
備えた表示操作部で、表示画面２３Ａに前記粒度分布演
算によって得られた出力を粒度分布グラフとして表示で
きるように構成されている。また、２４はプリンタで、
前記粒度分布演算の結果をプリントアウトするものであ
る。
変換器である。また、２０は例えばＣＰＵからなる信号
演算部で、装置の各部に対する各種制御を行うととも
に、ＡＤ変換器１９を介して入力されるディテクタ１７
の信号をＲＯＭ２１に格納されているプログラムやデー
タに基づいて処理し、粒度分布演算を行い、演算結果を
ＲＡＭ２２に格納する。２３はＣＲＴなどよりなる表示
画面２３Ａの周辺に各種のファンクションキー２３Ｂを
備えた表示操作部で、表示画面２３Ａに前記粒度分布演
算によって得られた出力を粒度分布グラフとして表示で
きるように構成されている。また、２４はプリンタで、
前記粒度分布演算の結果をプリントアウトするものであ
る。
【００１４】上記構成のレーザ回折式粒度分布測定装置
においては、フローセルに懸濁液を供給している状態
で、レーザ光源１５からのレーザ光をフローセル１０に
照射すると、レーザ光は懸濁液に含まれる試料粒子によ
って散乱された光となる。この散乱光は、集光レンズ１
６を経て各散乱角度ごとにディテクタ１７に入射する。
この散乱光の入射に基づいてディテクタ１７から光強度
信号が出力され、これが信号切換回路１８を介してＡＤ
変換器に送られ、信号演算部２０に取り込まれる。
においては、フローセルに懸濁液を供給している状態
で、レーザ光源１５からのレーザ光をフローセル１０に
照射すると、レーザ光は懸濁液に含まれる試料粒子によ
って散乱された光となる。この散乱光は、集光レンズ１
６を経て各散乱角度ごとにディテクタ１７に入射する。
この散乱光の入射に基づいてディテクタ１７から光強度
信号が出力され、これが信号切換回路１８を介してＡＤ
変換器に送られ、信号演算部２０に取り込まれる。
【００１５】散乱光のディジタル化されたデータは、予
め選択された相対屈折率に基づいてＲＡＭ２２に格納さ
れている光強度信号変換係数によって校正されてから、
粒度分布に変換される。
め選択された相対屈折率に基づいてＲＡＭ２２に格納さ
れている光強度信号変換係数によって校正されてから、
粒度分布に変換される。
【００１６】この発明における測定した強度分布のデー
タから粒度分布のデータに変換する方法について説明す
ると、試料粒子が球形であると仮定すれば、ミーの散乱
式から散乱係数を計算することができる。今、ディテク
タ１７におけるセンサ素子１７ａの数をｎ、粒度分布の
間隔をｍとすると、散乱係数Ａは、ｍ×ｎという行列式
で表される。粒度分布Ｆをｍ×ｌの行列で表すと、試料
からの散乱光強度Ｉは、ｎ×Ｉと行列で表され、前記
Ａ，Ｆ，Ｉとの間には、 Ｉ＝ＡＦ という関係式が成り立つ。
タから粒度分布のデータに変換する方法について説明す
ると、試料粒子が球形であると仮定すれば、ミーの散乱
式から散乱係数を計算することができる。今、ディテク
タ１７におけるセンサ素子１７ａの数をｎ、粒度分布の
間隔をｍとすると、散乱係数Ａは、ｍ×ｎという行列式
で表される。粒度分布Ｆをｍ×ｌの行列で表すと、試料
からの散乱光強度Ｉは、ｎ×Ｉと行列で表され、前記
Ａ，Ｆ，Ｉとの間には、 Ｉ＝ＡＦ という関係式が成り立つ。
【００１７】ディテクタ１７のセンサ素子１７ａからの
散乱光強度を行列Ｒ、屈折率補正係数行列をＣ、補正後
の散乱光強度行列をＩ’とすると、 Ｉ’＝ＣＲとなり、相対屈折率の影響が補正される。
散乱光強度を行列Ｒ、屈折率補正係数行列をＣ、補正後
の散乱光強度行列をＩ’とすると、 Ｉ’＝ＣＲとなり、相対屈折率の影響が補正される。
【００１８】そして、Ｉ’とＦとから計算して、Ｉが一
致したときのＦが求める粒度分布であるため、信号演算
部２０は、Ｉ’とＩとが一致するようにＦという粒度分
布を計算する。
致したときのＦが求める粒度分布であるため、信号演算
部２０は、Ｉ’とＩとが一致するようにＦという粒度分
布を計算する。
【００１９】したがって、この実施例においては、散乱
光強度行列Ｉおよび屈折率補正係数行列Ｃはそれぞれｎ
個で済み、したがって、従来のようにｍ×ｎ個も容易す
る必要がないから、信号演算部２０における記憶媒体の
容量を大幅に小さくできる。
光強度行列Ｉおよび屈折率補正係数行列Ｃはそれぞれｎ
個で済み、したがって、従来のようにｍ×ｎ個も容易す
る必要がないから、信号演算部２０における記憶媒体の
容量を大幅に小さくできる。
【００２０】図３は、試料としてＳｉＣ（屈折率２．
０）を用いたときにおいて、相対屈折率入力を変えたと
きの粒度分布の変化の一例を示す図で、実線で示す曲線
Ｉは相対屈折率を２．０に設定したとき、仮想線で示す
曲線IIは相対屈折率を１．２に設定したときをそれぞれ
示している。また、○印は遠心沈降法によって測定した
ときの結果を示すものである。この図から、粒度分布の
解析を行う場合、相対屈折率の補正を適正に行うことが
肝要であることが判る。
０）を用いたときにおいて、相対屈折率入力を変えたと
きの粒度分布の変化の一例を示す図で、実線で示す曲線
Ｉは相対屈折率を２．０に設定したとき、仮想線で示す
曲線IIは相対屈折率を１．２に設定したときをそれぞれ
示している。また、○印は遠心沈降法によって測定した
ときの結果を示すものである。この図から、粒度分布の
解析を行う場合、相対屈折率の補正を適正に行うことが
肝要であることが判る。
【００２１】上述の実施例においては、各センサ素子１
７ａからの散乱光強度の補正をディジタル的に行ってい
たが、これに変えて、予め相対屈折率に応じたセンサ素
子１７ａの増幅係数を切り換えるようにしてアナログ的
に行うようにしてもよい。
７ａからの散乱光強度の補正をディジタル的に行ってい
たが、これに変えて、予め相対屈折率に応じたセンサ素
子１７ａの増幅係数を切り換えるようにしてアナログ的
に行うようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、膨大な数の散乱係数行列を複数の相対屈折率ごとに
持つ必要がなく、したがって、大容量の記憶装置などを
用いなくても、相対屈折率の影響を補正することができ
る。
ば、膨大な数の散乱係数行列を複数の相対屈折率ごとに
持つ必要がなく、したがって、大容量の記憶装置などを
用いなくても、相対屈折率の影響を補正することができ
る。
【図１】この発明方法を実施するための粒度分布測定装
置の一例を示す図である。
置の一例を示す図である。
【図２】前記粒度分布測定装置において用いるディテク
タの一例を示す図である。
タの一例を示す図である。
【図３】相対屈折率を変えたときの粒度分布の変化を説
明するための図である。
明するための図である。
１７…ディテクタ、１７ａ…センサ素子。
Claims (1)
- 【請求項１】 分散した試料粒子に光を照射することに
よって生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数のセ
ンサ素子からなるディテクタで測定し、測定した強度分
布のデータからフラウンホーファ回折またはミー散乱理
論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒度分布
解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子によって
得られる散乱光強度を補正し、これに基づいて前記散乱
光強度を粒度分布に変換するようにしたことを特徴とす
る粒度分布解析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6295818A JP3058571B2 (ja) | 1994-11-05 | 1994-11-05 | 粒度分布解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6295818A JP3058571B2 (ja) | 1994-11-05 | 1994-11-05 | 粒度分布解析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136434A true JPH08136434A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3058571B2 JP3058571B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=17825571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6295818A Expired - Fee Related JP3058571B2 (ja) | 1994-11-05 | 1994-11-05 | 粒度分布解析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058571B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018031660A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社島津製作所 | データ処理方法、データ処理装置及びデータ処理プログラム |
| RU2652654C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Способ определения распределения взвешенных частиц по массе |
| RU2652662C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Устройство определения распределения взвешенных частиц по массе |
| JP2018205036A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | 株式会社島津製作所 | 気泡径分布測定用のデータ処理方法、データ処理装置及びデータ処理プログラム |
| KR102263744B1 (ko) * | 2021-03-04 | 2021-06-10 | (주)싸이젠텍 | 레이저 회절방식을 이용한 입자분석기 |
| WO2024018884A1 (ja) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | 栗田工業株式会社 | 凝集状態の判断方法及び凝集処理方法 |
-
1994
- 1994-11-05 JP JP6295818A patent/JP3058571B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018031660A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社島津製作所 | データ処理方法、データ処理装置及びデータ処理プログラム |
| JP2018205036A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | 株式会社島津製作所 | 気泡径分布測定用のデータ処理方法、データ処理装置及びデータ処理プログラム |
| RU2652654C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Способ определения распределения взвешенных частиц по массе |
| RU2652662C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Устройство определения распределения взвешенных частиц по массе |
| KR102263744B1 (ko) * | 2021-03-04 | 2021-06-10 | (주)싸이젠텍 | 레이저 회절방식을 이용한 입자분석기 |
| WO2024018884A1 (ja) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | 栗田工業株式会社 | 凝集状態の判断方法及び凝集処理方法 |
| JP2024014289A (ja) * | 2022-07-22 | 2024-02-01 | 栗田工業株式会社 | 凝集状態の判断方法及び凝集処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3058571B2 (ja) | 2000-07-04 |
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